人工膵臓は、グルコースモニタリング、インスリンポンプ、意思決定センター（AIAPSアプリなど）を含む、インスリン依存性糖尿病の人にインスリンを自動送達するためのシステムです。
AIAPSはアプリケーションです-IPGのコントロールセンター。その目的は、血中グルコースを調節し、それを目標範囲内に維持することです。目標を達成するために、システムは線形ロジックとニューラルネットワークを使用して血中グルコースの予測を構築します。
プロジェクトチームは、アプリケーションを開発する際に、システムを使用する際の安全性に特に重点を置いています。
この記事で取り上げるAIAPSの機能は、炭水化物吸収の適応型（動的とも呼ばれる）モデルです。
出発点
9か月前に、炭水化物作用のモデルがAIAPSに導入されたという事実から始めましょう。これは、さまざまなタイプの炭水化物の分解時間に依存します。つまり、
タイプ1-持続時間が60分でピークが25分の炭水化物
これらには、コカコーラ、ロリポップ、砂糖が含まれます。等
タイプ2-持続時間が120分でピークが40分の炭水化物
たとえば、キャンディーまたは白パンにすることができます。
タイプ3-持続時間が180分でピークが60分の炭水化物
これは複雑な食品です。たとえば、肉付きのそばなどです。
タイプ4-持続時間が240分、ピークが70分の炭水化物。
大量の脂肪およびタンパク質食品。
このパターンを6か月間テストし、継続期間を常に記録しましたが、すぐに次の課題に直面しました（炭水化物の記録を困難にすることに加えて）。
まず、たとえば、そばと肉を使った複雑な昼食には100を超える炭水化物が含まれていますが、この場合、炭水化物の持続時間を180分間表示するのは正しくないことに気付きました。そして、これらの180分後、グルコースの増加は継続し、明らかに-炭水化物がこの増加のトリガーです。
第二に、食べた後、しばらくすると、血中グルコースが急激に低下し始めます（モデルによれば、まだ十分な量の炭水化物が搭載されていますが）。これは、炭水化物がすでに体に吸収されていることを示しています。
また、炭水化物の吸収は食事後のさまざまな間隔で始まり、モデルに比べて炭水化物の吸収期間が長くなる可能性があることにも注目しました。
第三に、炭水化物の複雑さにもかかわらず、炭水化物を摂取し始めた瞬間から、それらのピークは約25〜30分になると計算しました。この点は当てはまりません。複雑さは一番上に書かれています。これは私たちの仮定にすぎません。
さらに、一部の食事には1つではなく複数のピークが含まれている、または線形分解ではなく波分解がある可能性があることがわかりました。
これはすべて、以前に作成されたモデルを改訂するというアイデアを示唆していましたが、それでも良い結果が得られました。
新しいソリューション
いくつかの調査を行い、炭水化物分解の実際のモデルを確認することにしました。
これを行うために、適応型炭水化物同化モデルまたは適応型炭水化物モデル（MAU）を実装しました。
以下に、適応分割の反射の最初のレンダリングの例を示します。
図1：炭水化物の内訳を示すプログラムのスクリーンショット
標準モデル（紫色、1分に1回読み取る）と消化された炭水化物（緑色、5分ごとに1回読み取る）の違いに注意してください。モデルは異なり、炭水化物が実際にどのように機能するかを示す良い例です。
また、炭水化物は想像以上に長持ちすると結論付けました。
これは、実際に利用可能な炭水化物のモデルを描き、係数を正しく計算するのに役立ちます。
計算方法
最初の段階は、現在の比率、搭載されているインスリンと炭水化物に基づいてグルコースを予測することであり、
2番目の段階はグルコース値を取得することです。
次に、予測値と実際の値の差を計算し、UIAデルタを取得します。
UIAデルタを受け取った後、それを追加します。
- 炭水化物に
- 彼らの不在に
- 活動へ。
値が取得され、結論が出された後、取得されたデータに従ってグルコースの調整を開始できます。
受信したデータに応じた調整は、以下のバリエーションで行います。
- 炭水化物の作用が始まり、炭水化物の分解に割り当てられたインスリンの供給が許可されます。
- 炭水化物の作用は時間通りに開始されませんでした。その場合、それらの作用は1.5時間延長される可能性があります。
- アクションが開始されましたが、予想された量ではありませんでした。その場合、実際の炭水化物の沈下量に応じて残留インスリンが供給されます。
開発の目的
適応型炭水化物モデルは、次のような面倒な作業からユーザーを解放する試みです。
- 炭水化物の正確な計算
- タンパク質数
- スナックを数える
また、インスリンをより安全に注入する方法もあります。
技術的な詳細
人工膵臓AIAPSのインストールと使用は、Android OS（6.0以降のバージョン）を搭載したデバイスで可能になり、IOSプラットフォームでも間もなく可能になります。炭水化物分解の仮想化はテスト中であり、Windowsに個別のプログラムとしてインストールされます。このシステムは、Samsung、Xiaomiデバイスのユーザーによってテストされていますが、他のデバイスで動作するための障害はありません。
適応型炭水化物同化モデルからすぐに最初の結果を受け取り、AIAPSに新しい機能を追加します。
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